Livret de révisions. Thème 2A : Géothermie et propriétés thermiques de la Terre

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Clotilde Mathieu
il y a 6 ans
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1 Sciences de la Vie et de la Terre Classe de Terminale S Partie 2 : Enjeux planétaires contemporains Livret de révisions Thème 2A : Géothermie et propriétés thermiques de la Terre I/ Extrait du programme officiel Connaissances La température croît avec la profondeur (gradient géothermique) ; un flux thermique atteint la surface en provenance des profondeurs de la Terre (flux géothermique). Gradients et flux géothermiques varient selon le contexte géodynamique. Le flux thermique a pour origine principale la désintégration des substances radioactives contenues dans les roches. Deux mécanismes de transfert thermique existent dans la Terre : la convection et la conduction. Le transfert par convection est beaucoup plus efficace. A l échelle globale, le flux fort dans les dorsales est associé à la production de lithosphère nouvelle ; au contraire, les zones de subduction présentent un flux faible associé au plongement de la lithosphère âgée devenue dense. La Terre est une machine thermique. L énergie géothermique utilisable par l Homme est variable d un endroit à l autre. Le prélèvement éventuel d énergie par l Homme ne représente qu une infime partie de ce qui est dissipé. Capacités et attitudes - Exploiter l imagerie satellitale et les cartes de répartition mondiale du flux thermique pour replacer les exploitations actuelles dans le cadre structural : magmatisme de rifting, de subduction ou de points chauds. - Réaliser des mesures de conduction ou de convection à l aide d un dispositif Exao. - Réaliser et exploiter une modélisation analogique de convection - Exploiter les imageries de tomographies sismiques II/ Vocabulaire à maîtriser Gradient géothermique Flux géothermique Energie géothermique Convection Conduction 1

2 III/ Principaux schémas à maîtriser du chapitre Réaliser les schémas suivants 1) Conduction 2) Convection 2

3 3) La Terre, machine thermique (schéma bilan global) 3

4 IV/ Principales notions à maîtriser Sous la forme de votre choix (bilan écrit et/ou carte mentale) résumer les principales notions du chapitre 4

5 V/ Questions à choix multiples 1) Le gradient géothermique est : a) La quantité de chaleur qui traverse une surface donnée en un temps donné b) La quantité d énergie solaire arrivant au sol c) La quantité de chaleur issue de la désintégration d éléments radioactifs présents dans les roches de la croûte continentale d) La variation de température entre deux profondeurs 2) Dans un contexte volcanique, il est envisageable de réaliser une exploitation géothermique : a) De basse énergie (nappes phréatiques) b) De très basse énergie c) De haute énergie d) Profonde 3) La géothermie est une forme d énergie : a) Epuisable b) Solaire c) Fossile d) Renouvelable 4) Le flux géothermique dans une région donnée dépend : a) Du gradient géothermique et de la conductivité de la roche b) Du gradient géothermique et de la radioactivité de la roche c) Du rayonnement solaire incident et de la radioactivité de la roche d) Du taux de CO 2 atmosphérique et de la conductivité de la roche 5) Le gradient et le flux géothermique sont : a) Les mêmes partout sur Terre b) Varient en fonction de la latitude c) Varient en fonction du contexte géodynamique d) Varient aléatoirement 6) L Homme parvient à récupérer : a) Une infime partie de l énergie dégagée par la Terre b) Toute l énergie dégagée par la Terre c) Presque toute l énergie dégagée par la Terre d) Ma moitié de l énergie dégagée par la Terre 7) Le mode de dissipation de la chaleur terrestre le plus efficace est : a) Le rayonnement b) La conduction c) L éruption volcanique de point chaud d) La convection 8) Dans la Terre, le transfert thermique s effectue par : a) Fusion du manteau et remontée de roches du noyau b) Convection et conduction c) L intermédiaire du champ magnétique terrestre d) Convection exclusivement 5

6 9) Le flux thermique continental a pour origine principale : a) La désintégration d éléments radioactifs dans le manteau b) La chaleur initiale héritée de la formation de la Terre, dégagée par le noyau c) La désintégration d éléments radioactifs dans la croûte d) La cristallisation du noyau 10) La convection à l intérieur de la Terre se manifeste par un mouvement : a) Du noyau b) Du manteau asthénosphérique c) Du manteau lithosphérique d) De la croûte continentale 11) On peut associer les zones du plancher océanique à flux thermique faible avec : a) Une lithosphère sous-jacente plus épaisse et plus dense b) Une lithosphère sous-jacente plus fine et plus légère c) Une lithosphère sous-jacente plus épaisse et plus légère d) Une lithosphère sous-jacente plus fine et plus dense 12) Les zones de flux fort sont associées : a) A la création d asthénosphère b) Aux zones de subduction c) A la création de lithosphère continentale d) A la création de lithosphère océanique 13) La conduction est un mode de dissipation d énergie thermique : a) Par fusion partielle b) Par rayonnement c) D atome à atome d) Par mouvement de matière 14) L énergie géothermique exploitable par l Homme : a) Est constante d une région à l autre b) Contribue fortement à la couverture énergétique de l humanité c) Est maximale au niveau de la lithosphère continentale d) Est optimale en Islande au niveau d un rift VI/ Exemples de sujets de restitutions organisées de connaissances Pour chaque sujet, proposez un plan détaillé (titres des parties, principales notions clés et schémas envisagés) SUJET 1 Dans certaines régions du globe, l énergie géothermique est exploitée par l humanité pour couvrir une partie de ses besoins énergétiques Précisez l origine de l énergie interne de la Terre, présenter ses modes de transfert vers la surface et expliquez pourquoi certaines zones du globe sont favorables à son exploitation géothermique 6

Montrez comment le contexte géodynamique régional a permis l implantation d une centrale géothermique à Bouillante Le moteur de la subduction n

7 PLAN PROPOSE SUJET 2 Bouillante est la première centrale géothermique française où l énergie géothermique est exploitée pour produire de l électricité. Le site géothermique de Bouillante est situé en Guadeloupe dans l arc des petites Antilles. Montrez comment le contexte géodynamique régional a permis l implantation d une centrale géothermique à Bouillante Le moteur de la subduction n est pas attendu. L exposé doit être structuré avec une introduction, un développement et une conclusion. Il sera accompagné d un schéma de synthèse illustrant les phénomènes géologiques mis en jeu. 7

8 PLAN PROPOSE VALIDATION DE L ENSEIGNANT Appréciation et/ou commentaires Signature et date 8

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